伴随通讯技术的发展,手机通信也从最初的简单模拟通讯发展到现在集通话、视频和互联网一体的4G通讯,所需求的带宽也越来越大。手机天线也从最初的外置拉杆天线发展成内置FPC形式的共形天线,天线所要覆盖的频段也从单一频段发展到多频段。手机外观也从塑料外壳演变到使用全金属后盖。当手机使用全金属后盖,传统的内置天线便不再适用,因为金属会屏蔽信号,导致手机无法正常使用。为解决信号屏蔽问题以及实现大带宽,迫切需要设计一种新型的,适合工程实际应用的手机天线以适应手机通讯技术的发展。缝隙天线相对于传统手机天线而言,通过在金属上开槽从而形成镜像天线,能够实现真正意义上的天线辐射。本文对缝隙天线进行深入的研究并从工程角度将缝隙天线应用于手机上,以及通过构建频率可重构天线解决天线带宽问题。具体工作内容如下:首先,文章概述了手机天线的发展及现阶段手机天线设计的难点所在,引入了缝隙天线解决方案以及国内外研究发展情况。随后,详细论述了缝隙天线及手机天线具体指标,介绍了现阶段手机所使用的频段和具体测试手段。然后,文章对缝隙型全金属后盖手机天线进行详细的仿真设计,分别探讨了馈电方式以及馈电点和地馈分布不同对天线阻抗的影响,从而采用适合工程应用的馈电方式。由于金属后盖的金属特性,比较硬,不便在上面开槽雕刻,使得难以在上面多开支路或调整,因而接着研究了如何通过改变馈电位置以改变缝隙长度从而改变天线的谐振频率,以及天线的缝隙大小如何影响着天线的带宽问题。最后设计实现了一款谐振频率在855MHz和1830MHz,包含两个频率段的缝隙天线,以及一款缝隙GPS天线,测试结果满足手机天线使用要求。紧接着,由于缝隙的宽度限制,使得缝隙天线的带宽比较窄,难以覆盖全部的手机频段,文章着重研究了如何扩展缝隙天线带宽,提出了一种频率可重构缝隙天线,并进行详细的设计。文章采用了通过引入可调电容的形式来构建可重构天线,可调电容的位置点,直接影响着天线频率的改变以及频率覆盖的动态范围,本文对此进行了详细的研究。文章详细对比了通过调谐匹配阻抗及可重构天线两种方式对天线效率的影响,最后结合匹配及可重构的优点,实现了一款全频段缝隙型手机天线。